(57)【要約】  【課題】  レンズユニットを僅かな回転角で、大きな焦点距離方向の移動を可能とさするカメラモジュールの提供。  【解決手段】  レンズユニット２と、中空部３５にレンズユニット２が固定される中間パーツ３と、一方面が開口されて中間パーツ３が回動自在に設けられる取付部４３を具備する台座ユニット４とからなり、  中間パーツ３の円筒外側には、台座ユニット４と係止される係止突起である係止突起３３が設けられ、台座ユニット４の取付部側面４２には中間パーツ３の係止突起３３が嵌入されて移動可能な段差部を有する摺動孔４５が設けられ、中間パーツ３の係止突起３３が台座ユニット４の摺動孔４５に沿って回転することで、台座ユニット４に対して中間パーツ３が回転方向と直交する方向に移動可能とする。【選択図】  図３
2005300606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズが内蔵され一方面から入る光を屈折させて対向面へ通過させるレンズユニットと、両端を開口された中空な円筒形状からなり中空部にレンズユニットが固定される中間パーツと、一方面が開口されて中間パーツが回動自在に設けられる取付部を具備する台座ユニットとからなり、
中間パーツの円筒面外側には、台座ユニットと係止される係止突起が設けられ、台座ユニットの取付部側面には中間パーツに設けた係止突起が嵌入されて移動可能な段差部を有する摺動孔が設けられ、中間パーツの係止突起が台座ユニットの摺動孔に沿って移動することで、台座ユニットに対して中間パーツが回転移動方向と直交する方向に移動可能なカメラモジュール。
【請求項２】
レンズが内蔵され一方面から入る光を屈折させて対向面へ通過させるレンズユニットと、両端を開口された中空な円筒形状からなり中空部にレンズユニットが固定される中間パーツと、一方面が開口されて中間パーツが回動自在に設けられる取付部を具備する台座ユニットとからなり、
台座ユニットの取付部側面の内面には、中間パーツと係止される係止突起が突設され、
中間パーツの円筒面外側には台座ユニットに設けた係止突起が嵌入されて移動可能な段差部を有する摺動孔が設けられ、台座ユニットの係止突起が中間パーツの摺動孔に沿って移動することで、台座ユニットに対して中間パーツが回転移動方向と直交する方向に移動可能なカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カメラモジュールに係り、詳細には、携帯電話やデジタルカメラ等受光素子を用いるカメラモジュールであってレンズユニットの焦点距離を調節可能なカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ付き携帯電話等電子機器に取り付ける小型のカメラモジュール１００は、図１２に表すように、レンズを内蔵したレンズモジュール１０１と、レンズモジュール１０１の外側に設ける中間パーツ１０２と、レンズモジュール１０１が取付けられた中間パーツ１０２が取付けられる台座１０３とからなっていた。
レンズモジュール１０１は、円筒形状からなり、内部にレンズＬ１及びレンズＬ２が内蔵されている。又、レンズモジュール１０１の円筒面には、ねじ１０４が設けられている。
中間パーツ１０２は、リング状のパーツであり、円筒内面にはレンズモジュール１０１と螺合するねじ１０５が設けられている。このねじ１０５とレンズモジュール１０１のねじ１０４とが螺合することで中間パーツ１０２にレンズモジュール１０１が取付けられている。更に中間パーツ１０２の円筒外面にも、ねじ１０６が設けられている。
台座１０３は、中央に中間パーツ１０２のねじ１０６と螺合可能なねじ１０７が設けられた円筒空間が設けられ、円筒空間の底面には受光ユニット１０８が固定されている。そして、そして、台座１０３のねじ１０７に中間パーツ１０２のねじ１０６が螺合されてレンズモジュール１０１が取付けられた中間パーツ１０２が台座１０３に取付けられている。
カメラモジュール１００は、製造過程で台座１０３と中間パーツ１０２とが螺合しているねじ１０６及びねじ１０７によって中間パーツ１０２の取付け位置を調整して受光ユニット１０８にレンズモジュール１０１からの像が結像できるようピント調整をして出荷される。
又、カメラモジュール１００をマクロ機能を使用する時には、カメラモジュール１００が取付けられている機器の使用時に中間パーツ１０２とレンズモジュール１０１とを螺合しているねじ１０４及びねじ１０５の螺合状態を調整することで行っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
カメラモジュール１００にマクロ機能を持たせるためには、機器に組み込まれた状態でマクロ状態とするためにレンズモジュール１０１を中間パーツ１０２内で移動させて焦点距離を変更させなければならない。しかしながら、カメラモジュール１００の小型化のために、レンズモジュール１０１及び中間パーツ１０２も小型化され、大きな山のねじ１０４及びねじ１０５を螺設することができないので、レンズモジュール１０１及び中間パーツ１０２に螺設するねじ１０４及びねじ１０５のピッチが細かくなってしまう。
【０００４】
これに伴い、通常使用時の状態からマクロ使用状態とするために中間パーツ１０２に対して位置移動させるためのレンズモジュール１０１の回転角が大きくなってしまい、携帯電話等に用いる小型化されたカメラモジュール１００にマクロ機能を持たせることが困難であるという問題点を有した。具体的には、小型のカメラモジュール１００では、ねじピッチが既に０．３ｍｍ程度の精密ねじが使用されるので、０．１５ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度のマクロ使用切替え距離が必要な場合には、０．５周（１８０°）から１周（３６０°）というような回転角が必要であり、事実上切替え操作不能であるという問題点を有した。又、回転角を小さくするためにピッチの大きな規格のねじを利用することも考えられるが、ピッチの大きさに伴いねじ山の高さが必要となり、結果としてカメラモジュール全体の形状が大きくなってしまうという問題点を有してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこでこの発明では、マクロ機能を持たせたカメラモジュールを提供するために、カメラモジュールを、
【０００６】
レンズが内蔵され一方面から入る光を屈折させて対向面へ通過させるレンズユニットと、両端を開口された中空な円筒形状からなり中空部にレンズユニットが固定される中間パーツと、一方が開口されて中間パーツが回動自在に設けられる取付部を具備する台座ユニットとからなり、
中間パーツの円筒面外側には、台座ユニットと係止される係止突起が設けられ、台座ユニットの取付部側面には中間パーツに設けた係止突起が嵌入されて移動可能な段差部を有する摺動孔が設けられ、中間パーツの係止突起が台座ユニットの摺動孔に沿って移動することで、台座ユニットに対して中間パーツが回転移動方向と直交する方向に移動可能、
【０００７】
とした。
更には、 カメラモジュールを、
レンズが内蔵され一方面から入る光を屈折させて対向面へ通過させるレンズユニットと、両端を開口された中空な円筒形状からなり中空部にレンズユニットが固定される中間パーツと、一方面が開口されて中間パーツが回動自在に設けられる取付部を具備する台座ユニットとからなり、台座ユニットの取付部側面の内面には、中間パーツ３と係止される係止突起が突設され、中間パーツの円筒面外側には台座ユニットに設けた係止突起が嵌入されて移動可能な段差部を有する摺動孔が設けられ、台座ユニットの係止突起が中間パーツの摺動孔に沿って移動することで、台座ユニットに対して中間パーツが回転移動方向と直交する方向に移動可能、
とした。該カメラモジュールでは、レンズユニットが固定された中間パーツの円筒外側に設けた係止突起が、台座ユニットに設けた摺動孔と係止される。或は、台座ユニットに設けた係止突起が、レンズユニットが固定された中間パーツの円筒外側に設けた摺動孔と係止される。そして、カメラモジュールでは、中間パーツが回転されて係止突起が摺動孔内を回転方向へ移動すると、摺動孔に設けた段差部によって中間パーツの位置が回転方向と直交する方向へ摺動孔の段差部だけ移動する。
この移動距離がカメラモジュールを通常使用からマクロ使用に切替えるための移動距離とすることでマクロ機能を持たせる。
【発明の効果】
【０００８】
カメラモジュール内のレンズユニットを、台座ユニットに対して少ない回転角の回転移動で回転方向と直交する方向へ移動できるので、カメラモジュールにマクロ機能を持たせるのに必要とされる０．１５ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度のカメラモジュールに用いられるねじピッチに対する大きな移動量を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
カメラモジュールのレンズユニットは黒色或はそれに近い濃色な高分子樹脂を筒形状に形成した筐体と、筐体内部に設けるレンズとからなり、レンズユニットの両側面間が光路となる。又、レンズユニットの円筒外面にはねじが螺設されている。
中間パーツは円筒状からなり、円筒内面にレンズユニットと同規格のねじが螺設され、円筒外面の四方には係止突起が突設されている。
中間パーツの円筒内面に螺設されたねじにレンズユニットの円筒外面に螺設したねじとを螺合することで、中間パーツの円筒内にレンズユニットが固定される。そして、レンズユニットが中間パーツに取付けられた状態では、レンズユニットの光路は中間パーツの開口した両側面方向である。又、中間パーツの一方の側面端部からは円筒放射外方へ操作レバーを突設する。
【００１０】
台座ユニットは、一方の側面に受光部が設置されて閉塞される筒状からなり、他方の側面は開口されてなり、両側部間に形成された内部空間は中間パーツを収納可能な取付部を形成する。取付部を形成する両側面間の取付部側面には、中間パーツに設けた突出部と対向する位置となる四方に摺動孔を穿設する。摺動孔は段差部を有し、一端は受光部が設置される側に位置し他端は開口側に位置するように穿設する。
【００１１】
そして、台座ユニットの取付部には、レンズユニットを内接された中間パーツが開口側から突出部と摺動孔とを嵌合させた状態に設置される。この時中間パーツに設けた操作レバーは、台座ユニットの開口側から外方へ突出した状態となる。
このように台座ユニットに中間パーツ及びレンズユニットが組み込まれることで、レンズユニットの光路が台座ユニットの開口側から台座ユニットに設置された受光部へとなる。そして、中間パーツの操作レバーを移動することで中間パーツを台座ユニットに対して回転移動させると、中間パーツの突出部が台座ユニットの摺動孔内を移動し、やがて段差部を経由して他方端へ移動する。この回転移動によって、台座ユニットに設ける受光部からレンズユニットまでの距離が変更可能となる。そして、台座ユニットに設ける受光部からレンズユニットまでの距離を予めマクロ機能を有するための０．１５ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度の焦点距離とすることで、カメラモジュールにマクロ機能を持たせる。
【実施例１】
【００１２】
以下にこの発明の実施例を、図面に基づき説明する。図１はこの発明の実施例の斜視を表す斜視説明図であり、図２は（ａ）が同正面説明図であり（ｂ）が同平面説明図であり（ｃ）が同左側面説明図であり、図３は（ａ）がＡ−Ａ線断面説明図であり（ｂ）がＢ−Ｂ線断面説明図であり、図４はレンズユニットの斜視説明図であり、図５は（ａ）が中間パーツ３の正面説明図であり（ｂ）が同平面説明図であり（ｃ）がＣ−Ｃ線断面説明図であり、図６は台座ユニットの斜視説明図であり、図７は（ａ）が台座ユニットを表す正面説明図であり（ｂ）が同平面説明図であり（ｃ）がＤ−Ｄ線断面説明図であり、図８は摺動孔の他の例を表す説明図であり、図９は（ａ）が他の実施例を表す斜視説明図（ｂ）が同正面説明図（ｃ）が同正面中央縦断面説明図であり、図１０は（ａ）が他の実施例の中間パーツを表す斜視説明図であり（ｂ）が同正面説明図であり（ｃ）が同平面説明図であり、図１１は他の実施例の台座ユニットを表す斜視説明図である。
【００１３】
１は、この発明の実施の形態であるカメラモジュールである。カメラモジュール１は、図１乃至図３に表すように、レンズが収納されて光路を形成するレンズユニット２と、レンズユニット２に取付けられてレンズユニット２を台座へ取付ける中間パーツ３と、受光部を設けると共に中間パーツ３が取付けられることでレンズユニット２を経由した画像を結像させる台座ユニット４とからなる。
【００１４】
レンズユニット２は、図１乃至図４に表すように、略円筒形状からなる中空なハウジング２１内部にレンズＬ１及びレンズＬ２を設け、ハウジング２１の一方の側面である上面には、入光孔２２が穿設されている。又、レンズユニット２の円筒側面には、ねじ２３が螺設されている。そして、レンズユニット２は、入光孔２１から入る光をレンズＬ１及びレンズＬ２を通して屈折させ、対向面への光路を形成する。
【００１５】
中間パーツ３は、図５各図に表すように、両端を開口した円筒形状からなり、円筒内部が中空部３５を形成し、上部は外方に張出した鍔部３２を形成し、鍔部３２から円筒放射方向へ操作レバー３１を突設する。又、円筒面には、その四方に突出させた突出部である円筒形状の係止突起３３を設ける。係止突起３３はやはり円筒放射方向へ突出させる。更に中間パーツ３の円筒内面には雌ねじ３４を螺設する。この雌ねじ３４は、レンズユニット２に螺設したねじ２３と螺合可能なねじピッチであり、中間パーツ３の円筒内径がレンズユニット２のねじ２３部分の外形と合わせてあることから、レンズユニット２に螺設したねじ２３が雌ねじ３４と螺合して中間パーツ３とレンズユニット２とが係止する。
このねじ２３及び雌ねじ３４との螺合させる量により、中間パーツ３に対する（即ち、台座ユニット４に対する）レンズユニット２の位置決めが可能となる。
【００１６】
台座ユニット４は、図６及び図７に表すように、略矩形形状を呈する基台部４１を設け、基台部４１の上部には取付部側面４２を四方に立設し、上方のみが開口されるように囲繞して形成された取付部４３を設ける。
基台部４１の中央には、受光面を取付部４３側にして受光部４４が設置される。受光部４４は、ＣＣＤ素子に結像させて電気信号に変換させる光電変換方式であるが、感光体を設置して結像させても良い。
基台部４１上部に設けた取付部４３の取付部側面４２には、中間パーツ３の係止突起３３を挿嵌させた状態で移動可能な長孔からなる摺動孔４５を穿設する。即ち、摺動孔４５は、取付部側面４２の四方に穿設される。そして長孔である摺動孔４５の穿設位置は、図７（ａ）に表すように、摺動孔４５の両端４５ａ、４５ｂが夫々基台部４１からの距離を異ならせるように穿設する。そして、両端４５ａ、４５ｂの基台部４１からの距離の差、即ち段差は、レンズユニット２の焦点距離を通常使用時からマクロ使用時へと変える距離となるように設定する。具体的には、この実施例で使用するような小型のレンズユニット２では、０．１５ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度の焦点距離の移動によってマクロ機能に切替えることができるものである。
【００１７】
又、台座ユニット４の取付部側面４２は、図６乃至図７に表すように、内径が中間パーツ３の筒部径と略同径からなる円筒形状のうち四方を外側へ張出したような形状からなる。即ち、取付部側面４２の張出し部４２ａが張出した部分を形成する。そして、張出し部４２ａによって張出した部分の取付部４３空間が、対角線上に中間パーツ３の係止突起３３を位置させたときに、取付部４３内に中間パーツ３を挿入可能とさせるように張出し部４２ａを設ける。又、張出し部４２ａは、張出し部４２ａ位置に摺動孔４５の一端が位置されるように設ける。このように張出し部４２ａを設けることで、中間パーツ３の係止突起３３夫々を張出し部４２ａに位置させて基台部４１側へ挿入可能となる。
【００１８】
上述のように形成するカメラモジュール１では、レンズユニット２のねじ２３を中間パーツ３の雌ねじ３３と螺合させてレンズユニット２及び中間パーツ３を一体とする。
次いで、レンズユニット２と一体となった中間パーツ３の係止突起３３を、台座ユニット４の取付部側面４２のうちの張出し部４２ａに位置させ、取付部４３内へ挿入させる。そして、係止突起３３が、張出し部４２ａに一端を位置させて設けた摺動孔４５内に位置したところで中間パーツ３を稍回転させる。すると係止突起３３が摺動孔４５内に係止した状態となり中間パーツ３及びレンズユニット２は台座ユニット４に係止される。
この状態で、レンズユニット２のねじ２３と中間パーツ３の雌ねじ３３との螺合を利用して、レンズユニット２を中間パーツ３に対して回転させることで、レンズユニット２を光路Ｘ方向へ移動させピント調整を行う。
このように、台座ユニット４に取付けられピントの調整がされたレンズユニット２は、中間パーツ３の操作レバー３１を回転することで、中間パーツ３の係止突起３３が摺動孔４５内を他端側へ移動する。すると、中間パーツ３は、係止突起３３が摺動孔４５内を移動することで、光路Ｘ方向の位置が摺動孔４５両端間に生ずる段差分だけ移動することとなる。該段差は、予めカメラモジュール１がマクロ使用状態と通常使用状態とに切替わる距離なので、中間パーツ３の操作レバー３１を摺動孔４５の両端何れか側に位置させることで切替え可能となる。
【００１９】
尚、台座ユニット４に設ける摺動孔４５の形状は、図７（ａ）に表す形状に限らず例えば、図８に表すように、確実に水平方向に移動できる部位を設けた形状としても良い。更には、摺動孔４５の両端４５ａ、４５ｂ間の幅も、カメラモジュール１を設置する機器に合わせて広く或は狭くしても良く、摺動可能に係止されている係止突起３３が移動することで、レンズユニット２を通常使用状態からマクロ使用状態へと切替えるだけの光路Ｘ方向への移動を実現できればよく、適宜設計変更すればよい。
又、摺動孔４５及び係止突起３３を設ける数は、この実施の形態では、４対としたが、３対或は５対等他の数でも良く、設置時の強度や利用される機器等によって適宜設計変更すればよい。
【００２０】
次いで、他の実施の形態を図９乃至図１１を用い説明する。
中間パーツ３と台座ユニット４との回転に伴う光路Ｘ方向への移動を、先の実施例では中間パーツ３に係止突起３３を設け台座ユニット４に摺動孔４５を設けたのに対し、図９乃至図１１に表す他の実施例では、摺動孔４５に換えて中間パーツ３に摺動溝３６を設け、台座ユニット４に係止突起４６を設けた例である。
即ち、他の実施例では、レンズユニット２は先の実施例同様、ハウジング２１の円筒面にねじ２３を設けて形成する。レンズユニット２のその他も先の実施例同様である。
【００２１】
中間パーツ３は、図９及び図１０に表すように、操作レバー３１を先の実施例のように突出させるのではなく、指先等での操作が容易となるよう凹凸をつけて鍔部３２に形成する。又、円筒内面には先の実施例同様レンズユニット２と螺合可能な雌ねじ３３を螺設する。更に、円筒外面には、係止突起３３ではなく摺動溝３６を穿設する。摺動溝３６は１２０°毎に３箇所に設ける。摺動溝３６は、一端は鍔部３２と対向する台座ユニット４側端部である挿入部３６ｃから上方に穿ち更に円周方向に設ける。そして、円周方向に設ける摺動溝３６の両端３６ａ、３６ｂは先の実施例における摺動孔４５同様段差を持って穿設する。中間パーツ３のその他は先の実施例同様である。
【００２２】
台座ユニット４は、図１１に表すように、中間パーツ３を取付部４３に位置させた際に摺動溝３６と対向する位置３箇所に係止突起４６を突設する。又、台座ユニット４の取付部４３の形状は、中間パーツ３を挿入可能な中間パーツ３の円筒外形と略同じ内径からなる円筒形状に設ける。台座ユニット４のその他は先の実施例同様である。
【００２３】
上記のように形成するカメラモジュール１では、図９に表すように、先の実施例同様にレンズユニット２を中間パーツ３内にねじ２３及び雌ねじ３３を螺合させて取付ける。次いで、中間パーツ３の摺動溝３６の挿入部３６ｃを台座ユニット４の係止突起４６と一致させ、挿入部３６ｃから端部３６ａへ係止突起４６が移動するように台座ユニット４の取付部４３内に中間パーツ３を挿入する。
やがて、挿入部３６ｃから挿入された係止突起４６が端部３６ａに位置すると、先の実施例同様、レンズユニット２が取付けられた中間パーツ３は係止突起４６が摺動溝３６内を摺動することで、取付部４３の円周方向へ移動可能となる。そして、取付部４３の円周方向へ係止突起４６が摺動溝３６に沿って摺動移動することで、摺動溝３６の両端３６ａ、３６ｂ間に設けた光路Ｘ方向の距離分だけレンズユニット２が移動する。
【００２４】
上述のように、他の実施例におけるカメラモジュール１も、台座ユニット４の受光部４４に対して摺動溝３６に設けた光路Ｘ方向の段差距離をレンズユニット２が移動することで、通常使用状態とマクロ使用状態との切換が可能となる。
尚、他の実施例では、中間パーツ３には摺動溝３６を円筒側面を貫通しないように設けたが、摺動溝３６の一部或は全部を貫通するように設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明によるカメラモジュールは、携帯電話やデジタルカメラ、或はレンズ付きフィルム（所謂使い捨てカメラ）等のレンズ部として利用できる他、パーソナルコンピュータにおけるテレビ電話等に用いるカメラのレンズ部等にも利用可能であり、マクロ機能を備えたレンズとして種々の機器に応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施例の斜視を表す斜視説明図
【図２】（ａ）同正面説明図、（ｂ）同平面説明図、（ｃ）同左側面説明図
【図３】（ａ）Ａ−Ａ線断面説明図、（ｂ）Ｂ−Ｂ線断面説明図、
【図４】レンズユニットの斜視説明図
【図５】（ａ）中間パーツ３の正面説明図、（ｂ）同平面説明図、（ｃ）Ｃ−Ｃ線断面説明図
【図６】台座ユニットの斜視説明図
【図７】（ａ）台座ユニットを表す正面説明図、（ｂ）同平面説明図、（ｃ）Ｄ−Ｄ線断面説明図、
【図８】摺動孔の他の例を表す説明図
【図９】（ａ）他の実施例を表す斜視説明図、（ｂ）同正面説明図、（ｃ）同正面中央縦断面説明図
【図１０】（ａ）他の実施例の中間パーツを表す斜視説明図、（ｂ）同正面説明図、（ｃ）同平面説明図
【図１１】他の実施例の台座ユニットを表す斜視説明図
【図１２】従来例を表す断面説明図
【符号の説明】
【００２７】
１    カメラモジュール
２    レンズユニット
２１  ハウジング
２２  入光孔
２３  ねじ
３    中間パーツ
３１  操作レバー
３２  鍔部
３３  係止突起
３４  雌ねじ
３５  中空部
３６  摺動溝
４    台座ユニット
４１  基台部
４２  取付部側面
４２ａ  張出し部
４３  取付部
４４  受光部
４５  摺動孔
４６  係止突起
【図１】
2005300606.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2005300606.tif 000010
【図９】
2005300606.tif 000011
【図１０】
2005300606.tif 000012
【図１１】
2005300606.tif 000013
【図１２】
2005300606.tif 000014